Электромагнитные муфты

Устройство и область применения электромагнитных муфт

Одно из предназначений электромагнитной муфты — автоматическое управление и управление на расстоянии приводами различных механизмов (фрезерные станки, токарные станки и т. п.). Также она может использоваться для обеспечения пусковых и сцепных задач в приборах. Области ее применения следующие:

1. Автомобили и прочие транспортные средства обладают узлами, снабжающимися электромагнитными муфтами.
2. В настоящее время электромагнитные муфты все чаще устанавливают в станки с числовым программным управлением, так как к ним предъявляются высокие требования по точности работы.
3. Электромагнитная муфта может быть использована для защиты устройства от перегрева посредством отключения привода в случае срабатывания датчика.

Электромагнитная муфта представляет собой соединение двух основных частей: ведущая часть, на которой собирается двигательная мощность, и ведомая часть, которая передает данную мощность органам регулирования. Данные части также называются якорем и индуктором.

По принципу действия электромагнитная муфта схожа с асинхронным двигателем, однако, отличается от него тем, что магнитный поток в ней создается не трехфазной системой, а возбуждаемым постоянным электрическим током вращающихся полюсов. Использование муфты позволяет разделять пуск механизмов и двигателей, устранять удары механических передачах и электрических двигателях, уменьшать время пускового тока, устранять перегрузки, обеспечивать плавность хода, устранять проскальзывания и т. п. Резкое уменьшение времени пусковых потерь в двигателях способствует снижению ограничений по допустимому количеству включений.

Электромагнитная муфта является индивидуальным регулятором скорости, представляет собой электрическую машину, которая служит для передачи вращающего момента от ведущей части к ведомой при помощи электромагнитного поля. Индуктор и якорь механически жестко не связаны между собой. В большинстве случаев индуктор соединяется с рабочей машиной, а якорь с приводным двигателем. В случае отсутствия тока в обмотке возбуждения в время вращения приводным двигателем ведущего вала муфты, индуктор и ведомый вал остаются неподвижными. При подаче постоянного тока в обмотку возбуждения в магнитной цепи муфты возникает магнитный поток. Когда якорь вращается относительно индуктора в нем наводится электродвижущая сила и возникает электрический ток. Их взаимодействие с магнитным полем воздушного потока обеспечивает возникновение электромагнитного вращающего момента.

В автомобилестроении широко используются муфты, обе части которых соединены под действием магнитного и электрического полей. Из-за этого появляется возможность подключения к двигателю, без применения механической силы и в положениях, независимых друг от друга. В некоторых случаях использование электромагнитной муфты позволяет регулировать частоту вращения в управляющей системе.

Виды электромагнитных муфт

Самыми распространенными разновидностями электромагнитных муфт являются:

• Зубчатые муфты. Муфты данного вида работают при помощи зубчатых колец, двигающихся при взаимодействии с электромагнитным полем. Они применяются для передачи больших крутящих моментов. В состоянии покоя они никак не контактируют между собой, что сводит к минимуму остаточные моменты.
• Муфты с постоянным полем. В центре данных муфт находится магнитная катушка, генерирующая электрическое поле и приводящая в действие зубчатые венцы. Недостаток таких муфт заключается в необходимости хорошей вентиляции, иначе они быстро перегреваются и выходят из строя.
• Муфты с токосъемными кольцами. В таких устройствах зубчатые венцы притягиваются к друг другу при помощи электрического поля, которое генерируется магнитной катушкой.
• Разъединяющие муфты с закрепленным корпусом катушки. Такие муфты могут передавать вращение колец даже в случае отсутствия магнитного поля.
• Разъединяющие муфты с токосъемным кольцом и пружиной. Принцип работы данных муфт такой же, как и у муфт с закрепленным корпусом катушки.
• Зубчатые тормоза. Данные муфты по своей структуре напоминают муфты с токосъемными кольцами, но работают без них.
• Многодисковые муфты. В данных муфтах притягивание пластин осуществляется посредством магнитного поля, которое генерируется катушкой.
• Однодисковые муфты. Такие муфты работают по принципу трения.
• Порошковые муфты. Муфты данного вида изготавливаются из веществ, которые при взаимодействии с друг другом обеспечивают надежную и прочную связь между механизмами.